Архивы АСМ - ЭМТИОН

Science Through Scanning Probe Microscopy 2019 — Bologna, Italy

 

 

 

НТ-МДТ совместно с ЭМТИОН и PRA-MA приняли участие в научном симпозиуме «Science Through Scanning Probe Microscopy 2019 — Bologna, Italy».  На StSPM19 обсуждались последние и наиболее важные достижения в области сканирующей зондовой микроскопии, в том числе передовые методики применения методов АСМ и СТМ, оригинальные идеи АСМ исследований. Компания  НТ-МДТ приняла участие в симпозиуме, показав на своем стенде один из наиболее мощных, надежных и функциональных АСМ в мире — NTEGRA.

Даты проведения: 21 ноября — 22 ноября
Место проведения: Болонья, Италия

 

 

Больше информации доступно по ссылке

 

 

 

 

 

Международная конференция по зондово-усиленной рамановской спектроскопии (TERS-7)

 

 

ЭМТИОН приглашает посетить стенд компании NT-MDT на 7-ой Международной конференции по зондово-усиленной рамановской спектроскопии (TERS-7), которая будет проходить с 9 по 12 ноября 2019 года в кампусе университета Сяоминь, г. Сяоминь, Китай. Цель конференции TERS-7 — собрать вместе представителей научных и промышленных организаций, чтобы представить и обсудить их последние результаты и перспективы развития TERS методики. Конференция TERS стартовала в национальной физической лаборатории (NPL) в Великобритании в 2009 году. С тех пор она привлекает все большее число ученых со всего мира и проводилась в NPL (Великобритания, 2011), ETH (Швейцария, 2013), Рио-де-Жанейро (Бразилия, 2014 г.), Осака (Япония, 2015 г.) и NIST (США, 2017 г.). На TERS-7 будут рассмотрены как фундаментальные, так и прикладные аспекты применения TERS, с особым упором на пространственное разрешение и возможность интеграции с другими методами нано-спектроскопий.

 

 

 

 

Более подробную информацию можно найти по ссылке

Магнито-оптика высокого разрешения

Магнито-оптика является надежным и широко применяемым методом для исследования магнитной доменной структуры. Благодаря эффекту Фарадея удается регистрировать вращение плоскости поляризации в оптически прозрачных ферроэлектриках. Недостатком метода является относительно невысокая разрешающая способность, ограниченная дифракцией видимого света. Для преодоления этого недостатка  используется поляризационная ближнепольная микроскопия на базе атомно-силового микроскопа. В данном случае используется кантилевер с отверстием на острие для фокусировки лазерного излучения на образец через апертуру кантилевера. Оптическое разрешение в данном случае ограничивается размером апертуры кантилевера и может достигать 50 нм — 100 нм.

 

 

Магнитооптическое изображение магнитной доменной структуры пленки феррит-граната. Верхняя часть изображения соответствует дальнопольному магнито-оптическому изображению, нижняя часть поляризационная ближнепольная микроскопия. Контрастность и разрешающая способность заметно повышается при использовании апертурного кантилевера и работе в режиме поляризационной ближнепольной оптической микроскопии.

 

Современные апертурные кантилеверы для магнито-оптической микроскопии высокого разрешения изготавливаются методом осаждения полой пирамиды с помощью ионного ассистирования, что позволяет с высокой точностью контролировать геометрию конуса и размер апертуры. Методика доступна в АСМ NTEGRA 

 

Схематичное изображение измерительной установки для реализации магнито-оптики высокого разрешения на базе АСМ
Топография (слева) и магнитооптическое изображение магнитной структуры пленки Bi:YIG

 

Образцы предоставлены: Бержанским В.Н. Шапошниковым А.Н., Михайловой Т.В. (Крымский Федеральный Университет им. В.И. Вернадского)

 

 

Юбилейный европейско-средиземноморский симпозиум по лазерно-искровой эмиссионной спектрометрии

 

На правах золотого спонсора мероприятия компания «СОЛ инструментс», мировой лидер по производству Раман микроскопов и спектрометров, приглашает вас посетить 10-ый юбилейный Европейско-средиземноморский симпозиум по лазерно-искровой эмиссионной спектрометрии (EMSLIBS 2019), который будет проходить с 8 по 13 сентября в Брно, Чехии.

 

Традиционно симпозиум проводится каждые два года, начиная с 2001 г. Научные сессии будут разделены на следующие темы: основы плазмы, био-применения, анализ жидкостей, калибровка и количественная оценка, обработка данных и хемометрика, археология, геология и горное дело, переносные системы, промышленные применения, наночастицы, картографирование и перспективные применения.

 

Вы также сможете послушать доклад на тему “Двухимпульсный LIBS спектрометр LEA-S500 для количественного анализа материалов различного происхождения”, ведущего специалиста атомно-эмиссионного сектора “СОЛ инструментс” Дубовского В.Л., посетить стенд компании и задать интересующие Вас вопросы.

 

Место проведения конференции: Масариков университет, факультет социальных наук (г.Брно, Jostova 218/10)

 

Больше информации доступно по ссылке

 

7-ой Евро-Азиатский симпозиум «Тренды в магнетизме» (EASTMAG2019)

 

ЭМТИОН стал партнером EASTMAG2019. 8-13 сентября в г. Екатеринбурге на базе Института физики металлов им. М.Н. Михеева пройдет «7-ой Евро-Азиатский симпозиум «Тренды в магнетизме» (EASTMAG2019). EASTMAG2019 станет крупнейшим событием года, объединяющим специалистов в области магнетизма и магнитных материалов.

 

Мы приглашаем всех желающих посетить стенд ЭМТИОН и ознакомиться с новейшими возможностями атомно-силовых микроскопов и приборов на их основе для исследования магнитной доменной структуры образцов, а так же их топографии и других физико-химических свойств с высоким пространственным разрешением.

 

На стенде будет представлена новейшая модификация многофункционального АСМ NTEGRA производства компании NT-MDT, все желающие смогут ознакомиться с работой оборудования на примере как тестовых образцов так и образцов предоставленных посетителями симпозиума.

 

Больше информации доступно по ссылке

 

Многопроходные Методики

Многопроходные методики АСМ обычно используются в задачах, где необходимо определять иные, чем рельеф данные, и при этом необходимо исключить влияние рельефа поверхности.  В качестве примера приведено изображение линий сканирования поперек одного магнитного домена для различных начальных расстояний зонд-образец [1]. Аналогичные методики использовались для определения толщины пленки жидкости на поверхности твердой подложки [2], для наноманипуляций (т.е. для перемещения отдельных атомов [3]), при проведении нанолитографических операций [4].
Первый проход может быть проведен с применением Контактного или Полуконтактного Методов. На втором проходе можно проводить измерения электрических сил или потенциалов, магнитных полей, диссипаций, распределений емкости. В некоторых случаях может быть необходимым и третий проход для исключения влияния не только рельефа, но и поверхностного электрического  поля.

 

Ссылки

  1. Appl. Phys. Lett. 52, 244 (1988).
  2. J. Chem. Phys. 90, 7550 (1989).
  3. Nature 344, 524 (1990).
  4. Nature 347, 748 (1989).

Метод отображения Фазы АСМ

Использование колеблющегося кантилевера в Атомно-силовой микроскопии впервые было предложено Биннигом [1]. Наиболее ранние экспериментальные реализации зондовой микроскопии с колеблющимся кантилевером представлены в работах [2, 3]. В них продемонстрировано влияние градиентов сил на сдвиг резонансной частоты кантилевера, и показана возможность бесконтактного сканирования поверхности образца. В работе [2] было также указано на возможность сканирования с использованием отталкивающих сил. Наибольшее распространение получил «tapping» метод [4]. При его использовании амплитуда колебаний довольно велика, так что колебания зонда проходят в области действия сил притяжения и отталкивания, поэтому этот метод называется также полуконтактным или прерывисто-контактным.

Когда в процессе колебаний кончик зонда касается поверхности образца он испытывает не только отталкивающие, но и адгезионные, капиллярные и ряд других сил. В результате взаимодействия зонда с поверхностью образца происходит сдвиг не только частоты, но и фазы колебаний. Если поверхность образца является неоднородной по свои свойствам, соответствующим будет и фазовый сдвиг. Распределение фазового сдвига по поверхности будет отражать распределение характеристик материала образца. Такой  метод сканирования, при котором регистрируется фазовый сдвиг (Метод Отображения Фазы) является весьма полезным для исследований материалов.

Метод Отображения Фазы позволяет получать ценную информацию в широкой области применений, в некоторых случаях отображая неочевидные контрасты свойств материалов. Этот метод используется, например, для исследований биологических объектов, образцов с магнитными и электрическими характеристиками, а также для ряда других применений.

 

Ссылки

  1. US Pat. 4724318.
  2. J. Appl. Phys. 61, 4723 (1987).
  3. Appl. Phys. Lett. 53, 2400 (1988).
  4. Phys. Rev. Lett. 57, 2403 (1986).

Амплитудно-модуляционная АСМ

Использование колеблющегося кантилевера в Сканирующей Зондовой Микроскопии впервые было предложено Биннигом [1]. Одни из наиболее ранних экспериментальных реализаций амплитудно-модуляционной АСМ  были представлены в работах [2, 3]. В них было продемонстрировано влияние градиентов сил на сдвиг резонансной частоты кантилевера и возможность бесконтактного сканирования поверхности образца. Необходимо отметить также, что ранее  Дюриг изучал частотный сдвиг колеблющегося кантилевера в силовом поле иглы СТМ [4].

 

В работе [2] была продемонстрирована также возможность зондирования материалов при резком уменьшении амплитуды колебаний кантилевера. Возможность сканирования поверхности образца не только в притягивающих, но и в отталкивающих силах была продемонстрирована в [4]. Относительно слабый сдвиг частоты колебаний под влиянием отталкивающих сил означает, что контакт зонда с поверхностью образца в процессе колебаний не является постоянным. Только в течение короткой части периода колебаний зонд «ощущает» контактные отталкивающие силы. Особенно это касается колебаний с большой амплитудой. Сканирование поверхности образца с колеблющимся таким образом кантилевером является не бесконтактным, а скорее прерывисто-контактным. Соответствующий метод Сканирующей Зондовой Микроскопии (Прерывисто-контактный или «Полуконтактный»  Метод) довольно часто используется на практике. «Ощущение» контактных отталкивающих сил в процессе сканирования приводит к дополнительному фазовому сдвигу колебаний кантилевера относительно возбуждающих колебаний пьезовибратора.

 

При проведении магнитных исследований на субмикронном уровне прежде всего необходимо отделить «магнитные» изображения от изображений рельефа. Для решения этой проблемы магнитные измерения проводятся по двухпроходной методике. На первом проходе определяется рельеф поверхности по Контактному или Прерывисто-контактному («полуконтактному») методам. а втором проходе каждой линии сканирования (или изображения  в целом) кантилевер приподнимается над поверхностью и сканирование осуществляется в соответствии с запомненным рельефом. В результате на втором проходе расстояние между  сканируемой поверхностью и закрепленным  концом кантилевера поддерживается постоянным. При этом расстояние зонд-поверхность должно быть достаточно большим, чтобы пренебречь силами Ван-дер-Ваальса, так что на втором проходе кантилевер подвергается воздействию только дальнодействующей магнитной силы.  В соответствии с этим методом и изображение рельефа и магнитное изображение могут быть получены одновременно.

 

Этот фазовый сдвиг зависит от характеристик материала образца. Регистрация и отображение фазового сдвига   в процессе сканирования (метод Отображения Фазового Контраста) широко используется в исследованиях наноструктурированных и неоднородных материалов. Подобно Контактному Методу Рассогласования «Полуконтактный»  Метод Рассогласования для подчеркивания малоразмерных неоднородностей на больших площадях.

 

 

Прерывисто-контактный Метод  обладет определенными преимуществами по сравнению Контактными методами. Прежде всего, при использовании этого метода давление кантилевера на поверхность образца существенно меньше, что позволяет работать с более мягкими и легко разрушающимися материалами, такими как полимеры и биоматериалы. «Полуконтактный» Метод  также более чувствителен к  различным взаимодействиям с поверхностью, что дает возможность ряд характеристик поверхности – распределение вязкости и упругости, электрических и магнитных доменов.

Ссылки

    1. US Pat. 4724318.
    2. J. Appl. Phys. 61, 4723 (1987).
    3. Appl. Phys. Lett. 53, 2400 (1988). 
    4. Phys. Rev. Lett. 57, 2403 (1986).

Микроскопия пьезоотклика (АСМ)

Основная идея Силовой Микроскопии Пьезоотклика заключается в локальном воздействии на пьезоэлектрический образец переменного электрического поля и анализе результирующих колебаний его поверхности под зондом [1]. Методика доступна во всех конфигурациях АСМ NTEGRA 

 

 

Пример исследования титаната бария с помощью NTEGRA (метод PFM). Размер изображений 10×10 мкм. Представлены карты амплитуды (a), (с) и фазы (b), (d) вертикальной и латеральной компоненты пьезоотклика соответственно.

 

Ссылки:

  1. M. Alexe, A. Gruverman (Eds.). Nanoscale Characterisation of Ferroelectric Materials. Scanning Probe Microscopy Approach. Springer, 2004.

Магнитооптические, структурные и поверхностные свойства (Bi, Ga)-замещенных DyIG пленок, полученных реактивно-ионным распылением.

Зависимости магнитооптических, структурных и морфологических свойств наноразмерных (Bi, Ga) -замещенных DyIG [(Bi, Ga: DyIG)] пленок полученных методом реактивно ионного распыления на (111) GGG и (111) CMZGGG подложках, от времени кристаллизационного отжига.

 

Было установлено, что шероховатость, степень кристалличности и угол Фарадеевского вращения пленок существенно зависят от типа подложки и времени кристаллизационного отжига. Было определено минимальное время для достижения оптимального соотношения между измеренными магнитооптическими и структурными параметрами пленок. (Materials Research Bulletin 95 (2017) 115–122)

Магнитно-силовая Микроскопия (МСМ)

Магнитно-силовая Микроскопия (МСМ) [1, 2] является эффективным средством исследований магнитных структур на субмикронном уровне. Получаемые с помощью МСМ изображения являются пространственным распределением  некоторого параметра, характеризующего магнитное взаимодействие зонд-образец, например, силу взаимодействия, амплитуду колебаний  магнитного зонда и т.д.

 

Магнитный зондовый датчик  является стандартным кремниевым (или изготовленным из нитрида кремния)  зондовым датчиком, покрытым пленкой из магнитного материала.  МСМ измерения позволяют проводить исследования магнитных доменных структур с высоким пространственным разрешением, записи и считывания  информации в магнитной среде,  процессов перемагничивания и т.д. Методика доступна во всех конфигурациях АСМ NTEGRA 

 

 

Магнитно-силовая микроскопия основана на регистрации сил взаимодействия между образцом и наноразмерным магнитным зондом (кантилевером). Стандартный магнитный зонд представляет собой кантилевер АСМ, покрытый тонкой магнитной пленкой. Измерения МСМ показывают магнитную структуру тонких пленок, объемных образцов, наноструктур и наночастиц с разрешением до нанометрового масштаба. Существует два основных метода регистрации сигнала МСМ: измерение статического прогиба кантилевера и динамическая амплитудная/фазовая микроскопия.

 

МСМ в вакууме. За счет увеличения добротности колебания кантилевера и очистки поверхности достигается увеличение разрешающей способности

Изменение доменной структуры граната под воздействием вертикального магнитного поля

 

 

 

 

При проведении магнитных исследований на субмикронном уровне прежде всего необходимо отделить «магнитные» изображения от изображений рельефа. Для решения этой проблемы магнитные измерения проводятся по двухпроходной методике. На первом проходе определяется рельеф поверхности по Контактному или Прерывисто-контактному («полуконтактному») методам. а втором проходе каждой линии сканирования (или изображения  в целом) кантилевер приподнимается над поверхностью и сканирование осуществляется в соответствии с запомненным рельефом.

 

В результате на втором проходе расстояние между  сканируемой поверхностью и закрепленным  концом кантилевера поддерживается постоянным. При этом расстояние зонд-поверхность должно быть достаточно большим, чтобы пренебречь силами Ван-дер-Ваальса, так что на втором проходе кантилевер подвергается воздействию только дальнодействующей магнитной силы.  В соответствии с этим методом и изображение рельефа и магнитное изображение могут быть получены одновременно.

 

Магнитная структура жесткого диска (слева сверху) с размером бит до 30–40 нм;

И доменные структуры различных магнитно-мягких гранатовых пленок

 

 

В динамической МСМ (Д МСМ) на втором проходе для детектирования магнитного поля используется колеблющийся с резонансной частотой кантилевер (как при использовании Бесконтактного или Прерывисто-контактного методов). В Д МСМ детектируется производная магнитной силы: производная силы в приближении точечного диполя может быть представлена в виде:

 

F’ = n grad(n F), F = (m grad) H

n – единичный вектор нормали к плоскости кантилевера. Как видно из этого выражения сигнал Д МСМ  пропорционален второй производной поля рассеяния.

 

 

  1. Appl. Phys. Lett. 50, 1455 (1987)
  2. J. Appl. Phys. 62, 4293 (1987)

Spring Meeting of the European Materials Research Society

 

«НТ-МДТ» приняла участие в Spring Meeting of the European Materials Research Society-2019, которое проходило с 27 по 31 мая 2019 года в г. Ницце. На своем стенде НТ-МДТ продемонстрировала новейшие разработки в области атомно-силовой микроскопии и ее комбинации и с современными оптическими методиками: СНОМ, Раман и др.

 

Больше информации доступно по ссылке